С коммуникационной матрицей.

Рис. Система с коммуникационной матрицей.

Мультипроцессорные системы, построенные по принципу осуществления связей между модулями посредством "прямоугольной решетки" соединительных шин, которые могут контактировать в любой точке их пересечения, называют системами с коммуникационной матрицей.

Такая организация системы позволяет устанавливать контакт между любыми двумя блоками системы на все время обмена информацией.

Плюсы:

1. Нет конфликтов из-за связи;

Минусы:

1. Высокая сложность и большая стоимость коммуникационных матриц (цена растет пропорционально квадрату входов). Для снижения цены используют две матрицы: одну высокоскоростную для быстрых устройств, другую медленную для подключения к периферийным устройствам;
2. Сложность наращивания структуры МПВК.

С разделяемой памятью. (с многоходовыми ОЗУ)

Мультипроцессоры с многовходовой памятью используют несколько путей одновременной передачи информации. Такая топология схемы соединений более экономична, чем конфигурация с перекрестным коммутатором, так как в ней, вообще говоря, меньше точек, в которых могут возникать конфликты, требующие разрешения. Модули памяти в мультипроцессорах данного типа должны иметь по нескольку входов.

Кроме того, блоки памяти должны быть снабжены логическими схемами, предназначенными для разрешения конфликтов, в тех случаях, когда несколько процессоров или внешних устройств требуют одновременного доступа к одному и тому же модуле оперативной памяти. Таким образом, в системах с многовходовой памятью каждый модуль памяти должен идентифицировать и обрабатывать запросы на доступ к определенным ячейкам памяти. Устройство управления памятью при этом разрешает конфликты при одновременном обращении и сообщает обратившемуся к модулю памяти устройству системы, что ему разрешен доступ к данному модулю.

Плюсы:

1. Сохраняются все преимущества схемы с коммутационной схемой, но более простая реализация;
2. Просто решается вопрос о выделении области памяти недоступной для других процессов.

Минусы:

1. Коммуникация в памяти осуществляется медленно, чем в схеме с коммуникационной матрицы.

Особенности организации вычислительных комплексов.

Выделяют 4 группы:

1. МПВК и ММВК построены по классическим схемам;
2. ММВК построен на базе ЭВМ, память для которого доступна для других ЭВМ;
3. Комплексы с общем полем оперативной памяти;
4. Неподдающиеся классификации.

Классические комплексы.

Классический МПВК с большим числом процессоров не оправдали ожиданий из-за сложности приложений вычислительного процесса. Кроме того существует правило 25%. При добавлении каждого следующего процессора производительность каждого процессора падает на 25%

1-100%

2-75%+75%=150%

На общей шине используется до 4 процессоров.

Комплексы с общем полем оперативной памяти.

Комплексы с общим доступом ОЗУ и ВЗУ. Для этого предусматриваются специальные связи, а система адресации позволяет рассматривать все запоминающие устройства как единое целое.

Комплексы с общем полем оперативной памяти.

Каждая ЭВМ имеет собственное локальное ОЗУ(меньше чем в серийной комплектации, пример: не 4Гб, а 1Гб, эти 3Гб «делегируют» в общий модуль оперативной памяти доступный для всех ЭВМ.

Комплекс СM – это группа ЭВМ объединенные в один кластер

Комплексы CMMP.

Этот ВК построен на основе широко известных мини-ЭВМ PDP-11/40 фирмы DEC. В комплексе может быть до 16 таких ЭВМ. С помощью матричного коммутатора (16X16) к любой из этих ЭВМ может подключаться один из 16 модулей памяти (МП), создающих таким образом общее для процессоров всех ЭВМ поле памяти. Каждый модуль памяти имеет емкость 1 млн. слов (2 Мбайт). Так как адресное поле ЭВМ составляет 18 разрядов, а общее адресное пространство равно 32 Мбайт, обращение процессоров к общей памяти осуществляется через специальный транслятор адреса (ТА), который работает с достаточно высокой скоростью: задержка не превышает 250 нс. Кроме связи ЭВМ через общую память имеется связь посредством общей межпроцессорной шины, что обеспечивает взаимные прерывания с тремя уровнями, синхронизацию процессоров, а также выполнение некоторых функций управления (каждый процессор может останавливать и запускать любой другой процессор).

Проект Эльбрус.

TFLOP – операция с плавающей точкой.

«Эльбрус» — серия советских суперкомпьютеров, разработанных в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ) в 1970—1990-х годах, а также процессоры и системы на их основе, разработанные в МЦСТ.

Лекция № 11

В польской инверсной записи записывается так: a, b, c, *, d, -, /

Этапы проекта Эльбрус

Эльбрус –1 – 1.2 млн. операций в секунду.

Эльбрус-2 – 100 млн. операций в секунду.

Формат данных: 32 разряда – полслова, 64 разряда – слово, 128 разрядов – двойное слово.

Формат команды – 64 разряда.

Структура Эльбрус 2 (рис.)

ЦП1-ЦП10 – центральные процессоры.

ПВВ1-ПВВ4 – процессоры ввода/вывода.

БК – быстрый канал.

СК – стандартный канал.

КНОП1-КНОП8 – коммутаторы модулей оперативной памяти.

МОП1-МОП32 – модули оперативной памяти.

МНМД1-МНМД128 – накопители на магнитных дисках.

ППД1-ППД10 – процессоры передачи данных.

В МПВК в Эльбрус - 2 входят:

- от 1 до 32 процессоров;

- от 1 до 4 процессоров ввода/вывода;

Аппаратно реализующие функции ОС по обмену данных..

Каждый процессор ввода/вывода имеет 40 каналов связи: 8 – быстрых и 32 – стандартных.

Работа с удаленными станциями осуществляется с помощью ППД, являющихся самостоятельными модулями со своей памятью системы команд. Все компоненты работают параллельно и независимо друг от друга. ОС динамически распределяет задачи между ресурсами системы.

Все задания и процессы находятся в общей очереди, ожидая освобождения нужного ресурса.

Комплекс классический.

Пиковая производительность – 120 млн. в секунду.

Максимальный объем оперативной памяти – 144 Мб.

Эльбрус – 3.

Структурная организация – разделяемая память.

Шестнадцати процессорная система.

Производительность – 10 млрд. операций в секунду.

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: